李华东 段克勉
长春大学
摘要：随着我国经济的发展和科技水平的不断升级，人们的生活也伴随着互联网信息化覆盖面积越来越广而变得更加便捷，人们的日常生活已经离不开电子设备。每种设备都会用到电子电路，它是由电子元器件构成的集成电路，并且具有功能性强和灵敏性高的特点，所以被广泛地应用在各个领域之中。在进入新时代之后，对电子电路提出了更高的要求，为了能够满足人们的需求在其中加入了新型物理材料，这种材料不仅传输效率高且具有很好的导电导热性。目前，此材料的应用已经成为电子电路提升质量和效率的关键。
关键词：新型物理材料；电子电路；应用
引言
电子电路是结构复杂，功能强大，对电子元件的物理参数有较高要求的集成电路，相对于高中普通的物理电路，电子电路具有无可比拟的优越性与先进性。电子电路在生活中作为一种集成电路有着广泛的应用，既能够承担电流的流通与各种信号的转换，还能够储存数据并提供数据为人们所用。作为在多种生产领域广泛运用的电子电路，所选用的物理材料更新换代时间极快，文章基于高中生的视角，以理性化全面化的角度思考问题，结合实际生活对新型物理材料在电子电路中规定运用作一个浅析。
1电子电路的应用优势
电子电路具有强大的信号转换，存储以及读取功能，在信息化新时代，信号存储和读取功能为人们反馈和提供许多有用信息，通过这些资料信息的反馈收集，能够及时地获取设备的故障信息并做出相应的故障排除，同时通过将不稳定的信号转化为稳定信号的方式实现数据的良性存储，这种功能为人们带来了巨大的便利，催生了更多方便快捷的电子产品设备的稳定，使工作时间大大的提高。电子电路还具备供电稳定与安全的特点，通常情况下电子电路会配置自动化调节电流的变阻器，防止电流过大或过小。调节系统将在电流过大时增大变阻器电阻减少总电流，电流过小时减少电阻器电路增强总电流，从而实现供电的稳定与安全，充分保障电流的稳定运输，保证电子设备的稳定运行。
2碳纳米管在电子电路中的运用
2.1碳纳米管作为存储器在电子电路中的应用
为了能够更好地控制数据，电子电路中采用了碳纳米管制造的集成芯片储存器，储存器中的信息即使在电脑电源被突然切断的条件下也不会丢失。与功能相似的闪存相比，不仅耗能小，而且切换的效率也比较高，同时在计算机中不占据很大的体积。碳纳米存储器与传统的存储器相比，生产步骤比较简单，而且在保障使用性能的条件下，不会产生过多的成本。
2.2碳纳米管作为新型导线在电子电路中的应用
碳纳米管不仅能够实现迅速的导电，同时对于外界的无线电波和高温干扰，能够实现很好的屏蔽性。除此之外，它还有热膨胀系数小和抵御热变性能的优点，如果在碳纳米管内填充金属和氧化物，能够制作出新型导线。如今最细的纳米导线就是利用这个材料进行浇灌，再将碳层腐蚀除去而成。使用有关技术制备的新型材料导线和碳纳米管可以取代原有导线，除了在硅芯片上使用之外，还可以在更为复杂和精准的电路中使用。常规的电路可以结合导线的更新变得更加稳定和顺畅，同时还具有电压波和热损耗小的优点。
2.3碳纳米管作为单电子晶体管在电子电路中的应用
质量比较高的碳纳米管可以结合可控的方式变成更稳固的结构，这个结构能够实现低电压操作和高电电流所具备的稳定特性，还能够实现电子场发射，在与其他部件结合之后，能够体现出比较强的逻辑功能。在未来的高质量微电子技术中，单电子晶体管中可以利用这种方式取代传统微电子元件，电路能够通过这种形式实现随机存储，同时还能够保障整体工作状态的稳定，对于碳纳米管装置的研究和发展有重要意义。
3石墨烯在电子电路中的运用
3.1石墨烯的特性及优势
石墨烯比表面积大，是一种拥有蜂窝状六边形周期结构的单层碳原子层，具有良好的导电导热性能、较好的兼容性以及高度稳定性、较高的电子迁移性，不容易受到外部环境的影响；可分为单原子层、少数碳层石墨烯以及石墨烯微片，石墨烯是目前人类已知的强度最高和导电性能最出色的材料，其独特的二维晶体结构和优异的物理性可代替硅、锗等材料，用来制成电容、晶体管、集成电路，能有效地缩小集成板的体积，提高器件的集成密度，优化器件品质，提升大规模集成电路的整体处理能力，成为引发电子工业革命的新一代电子元件，被广泛运用于超级计算机、超级容器、太阳能电池、晶体管、雷达、通信设备等未来新型军用电子装备及其他领域中。
3.2石墨烯有机场效应在晶体管中的应用
石墨烯材料拥有金和铝的优点，其性质比铝的化学性质更稳定，却没有铝的不足之处，它具有较高的载流子迁移率，以及导热率高、导电性能高、透明度高、制作成本低等特点，同时它与相邻层的材料之间接触的电阻很小，反应灵活、透光性好、容易弯曲、随着石墨烯的制作方法日渐成熟，已经成为有机场效应晶体管中最为合适的电极材料之一。
3.3石墨烯在双层电容器中的应用
由于石墨烯具有优异的柔韧性、导电性和机械性能以及比表面积大的优点，将其制成双层电容器应用在电子电路中可以提高存储效率和传递能量，并且耗能低、充电时间短、使用时间长、绿色环保，是理想的双层电容电极材料。
3.4石墨烯在高速电子器件中的应用
作为一种新型的电子器件，石墨烯的载流子密度和电子迁移率都与电子器件实际的需求相符，且具有较高的与硅基半导体竞争能力，有效促进了信息、通信和电子等多个领域的发展。通过石墨烯材料制成射频FET，与传统射频相比运行速度更快、体积更小，增强了主电路开关的时效性，缩短了开关的时间，加快了响应的速度，有利于进一步探索和开发高速电子器件。
4采用硅胶电路集成板
传统的电路集成板没有运用半导体，而是使用一些金属，金属材料在电路集成板中的运用效果并不理想，容易沾水腐蚀或与空气中的水蒸气以及氧气发生化学反应，物理性质发生变化不易保存影响功能。硅胶属于半导体的一种，难以跟各种其他物质发生化学反应，这一性质决定了含有硅胶的电路集成板性能稳定。
5采用铝电解电容
铝电解电容是一种新型的物理电容，在电子电路中运用也非常广泛，这种电容能够将电荷有效地储存起来，遇到电路故障电流不足时也能够被当成电源使用，铝电解电容比传统的电容器要稳定，不容易发生化学反应，因此能够保正电子电路中的稳定供电。
结语
如今，人们在传输信息的过程中主要依靠网络和电路，然而，传统电路很难满足人们的需求，电子电路凭借着强大的功能性将传统电路取代。为了能够使电子电路在未来的发展过程中朝着多元化和智能化的方向发展，同时满足人们对信息在储存和传输方面的要求，可以在其中加入新型物理材料和当今先进的科学技术。最后，希望电子电路能够给人们的工作和生活带来更多的便捷。
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